其他简单机械

1、五 其他简单机械第十三章 力和机械想一想民工要把钢材、木料、水泥等运到楼上通常会怎样做呢？2生活中的滑轮物理与生活电梯中的滑轮升国旗的滑轮起重机吊臂上的滑轮生活中的滑轮4想一想，下面的漫画说明什么问题？一、滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。6有一袋粮食，采用绳和一个滑轮,想把它从一楼提到四楼,有哪些办法？思 考滑轮的使用图甲图乙8一、定滑轮定滑轮轴固定不动的滑轮定滑轮的探究做一做10使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向F = G 使用定滑轮的特点S = h 11FG定滑轮l1l2.01:定滑轮实际上就是等臂杠杆。A：支点在轴心O处。B：动力臂l1等于阻力臂l22:拉力大小始终等于重物的

2、重力大小。3：拉力的方向与重物移动的方向相反结论：使用定滑轮不省，但可以改变施力的。力FG方向FF1213动滑轮轴随着物体一起运动的滑轮动滑轮的探究做一做15使用动滑轮的特点省一半力，费一倍的距离，不能改变用力的方向F= G12S=2h16FG动滑轮l2l1A:支点在边缘O处B：动力臂l1为阻力臂l2的2倍。动力F为阻力G的1/2倍12FG*动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。*拉力的方向与重物的移动方向相同。结论：使用动滑轮可以，但不能改变施力的。省力方向O.1718总结：定滑轮： (1)能改变用力的方向 (2) 不省力 (3) 实质:等臂杠杆 G S = h动滑轮： (1) 不能改变用力

3、的方向 (2) 省一半力 (3) 费一倍距离 (4) 实质：动力臂为阻力臂二倍的杠杆 F=1/2G S=2h1.如图所示的装置叫_。当物体被匀速升高时如果F50牛，滑轮质量不计，则重物G受到的重力为_牛。牛刀小试202.如图所示，用一个重为10牛的动滑轮，来提升一个150牛的重物，不计摩擦时，匀速提升重物向上的拉力最小为_牛。 牛刀小试213.物体匀速上升，则加在绳子自由端的拉力分别为FA=_牛，FB=_牛。 如图所示的两个滑轮重均为20牛，物体G的重力均为100牛，若要使牛刀小试224.某人想用如图A、B、C、D所示的四个装置提升重物，若在这些装置中滑轮的重力均可忽略不计，在这些装置中，既不

4、省力也不费力是_。 牛刀小试23思考： 既要省力，又要改变用力的方向，应该怎样使用滑轮呢？滑轮组用一个动滑轮和一个定滑轮，绕成滑轮组可以有几种绕法？先学会数 吊起动滑轮绳子的股数nFGFGn=n=3226判断依据：看是否直接与动滑轮相连绕线方法 当股数n为奇数时，绳子的一端从动滑轮开始连； 当股数n为偶数时，绳子的一端从定滑轮开始连奇动、偶定从里 、向外27由一个定滑轮和一个动滑轮组成。FFFGGGn=2n=2n=328F：作用在绳子自由端的拉力 G：被提升的物体的重力 G动：动滑轮自身的重力先让我们一起探究F与G及G动关系：FGG动29S：绳子自由端移动的距离 h：物体被提升的高度再让我们一

5、起探究s与h关系：FGG动30竖直滑轮组 (若忽略了滑轮重和绳与滑轮的摩擦力)1.滑轮组用几段绳子吊起物体.将物体提升的力F等于物重G的几分之一,即(F= )2.手拉绳子通过的距离s等于物体上升的距离h的n倍,即(s=nh)总结：吊起动滑轮的绳子的股数越多，就越省力S=nh不计动滑轮重时：不计绳重、摩擦考虑动滑轮重时： F= G1n F= （G + G动）1n设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式：V绳=nV物32FFFGGG12FG13FG12FGn=2n=2n=333F=_G只数与动滑轮相连的绳子段数342、在下图所示的滑轮组中，(a)若动滑轮重G动不计，拉力F是多少？(b)若动滑轮重G动

6、不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？G/GF15FG15F(G+ G动)35实验表明，使用滑轮组水平拉重物时，若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即如图所示，拉力F的大小等于。F.fNGT水平滑轮组当n为偶数时，绳子的起端（或末端）在定滑轮上；当n为奇数时，绳子的起端（或末端） 在动滑轮上。滑轮组绳子的绕法：*请按要求在下图中画出绳子的绕法： F= GF= GF= GF= G方法：奇动、偶定 ;从里向外38巩固练习：1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于N（不计摩擦）改变拉力F的方向，力F的大小将 （不变、变

7、大、变小）图(a)F2: 如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是N。人匀速拉绳子的力是N（动滑轮自重不计）图(b)10010050不变393、用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N，试求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？（不计摩擦）（3）若自由端移动距离为1m，则重物上升的高为多少？G物F分析：（1）两个动滑轮，绳子的股数为4或5， 又 绳子的股数越多越省力， n = 5（2）由公式 F=1/n（G 物+ G动）得： G物 = nF G动= 5200N 2100N =

8、800N（3）由S=nh得： h = S/n = 1m/5 = 0.2m40想想议议： 杠杆、滑轮等简单机械，有的省力有的不省力；使用它们时，有的可以移动较短的距离，有的却要移动更长的距离。通过这几种简单机械的学习，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？省力机械，费距离费力机械，省距离既省力又省距离的机械是不存在的拓展知识：轮轴与斜面 简单的机械还包括轮轴与斜面，轮轴由一个轴和一个大轮组成，斜面是大家经常接触的，下面我们给出了常见的轮轴与斜面的图例：水龙头（轮轴）自行车轮（轮轴）三、轮轴和斜面 1.轮轴下面是几种轮轴1. 井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图:动力臂大于阻力臂

9、省力杠杆。F2 l1 = Rl2 = rO F1 2. 汽车的方向盘 从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂省力杠杆。F2 l1 = Rl2 = rO F1 F2 l1 = Rl2 = rO F1 3. 水龙头 从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂省力杠杆。三、轮轴和斜面rF1 R F 1 R = F2 r F2 轮轴：是变形杠杆，动力作用在轮上可省力。船舵 门的把手 螺丝刀 单车的踏板 4. 其他轮轴斜面是一种省力机械甲 20公分 20公分 20公分 乙 丙 将玩具车升高 20 公分，甲最费力，丙最省力，由此可知斜面越缓和越省力。 其他斜面盘山公路是卷起的斜面本节小结固定在某处

10、的滑轮叫定滑轮使用定滑轮不省力但可以改变力的方向动力臂等于阻力臂的杠杆随物体运动的滑轮叫动滑轮动滑轮可以省力但不可以改变力的方向动力臂是阻力臂两倍的杠杆既可以省力又可以改变力的方向F=1/N(G+G动滑轮)S=Nh偶定奇动学生练习当堂检测1.观察人们利用简单机械的情景。其中，甲的目的是_，乙的目的是_。图甲图乙省力 改变力的方向 学生练习当堂检测2.如图所示,物体 A 和 B 所受重力都为120 N,滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为_N，FB为_N。60 120 学生练习当堂检测3.使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自由端拉过的距离为_ m ；如果改用一个动滑轮来提升重

11、物，且提升同样的高度，则绳子自由端拉过的距离为_ m 。2 4 学生练习当堂检测4.用滑轮组提升重1000N的物体A。如果每个滑轮重50N，绳子能承受的最大拉力为500N，请在图中画出绕绳方法。学生练习当堂检测5.使用斜面可以_，但_。往汽车上搬运油桶，在地面与车中间搭一块木板，这就是利用了_；某同学通过仔细观察发现生活中有许多简单机械，如：把钥匙插入锁孔开锁时，钥匙就相当于_（选填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”或“斜面”），它是一个_(选填“省力”或“费力”）的机械。省力 费距离 斜面 轮轴 省力 1、如下右图所示，已知物重为G，则各图中的拉力F各为多少？（滑轮组及摩擦不计） F1=GF2=G

12、F3=2GF4=1/4G我会应用2、如下图，放在水平地面上的物体所受重力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一端受的拉力为F，地面对物体的支持力为N，下面关于这三个力大小的关系正确的是（ ） AF=G; BG=N; CF+N=G; DF=N.C3、如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦）， 求（1）动滑轮重； （2）绳自由端的移动速度为多大？ （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？动滑轮重120N绳自由端移动速度为0.3m/s绳自由端拉力至少250N4.如图所示的四个滑轮组中，图可省一半力

13、，图最费力，图和图用力大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c)(a)(d)5.如图所示,物体A重G80N,在F60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于N.（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF.fNTG1:竖直方向上有一对平衡力N和G2:水平方向上有一对平衡力T和fG=N=80Nf=T=120N因为T=2F=120N120N6.如图所示，用力F将滑轮匀速提起，若物体重G=20N，则拉力F为多大？（不计滑轮重）解：FF = 2T =2G=220N=40N答：拉力F应为40N。小结：当力作用在动滑轮的轴上时，费力但可以省距离。拉力作用在轴上FTT7.如图所示的滑轮组匀速吊起重为600

14、N的物体，动滑轮的重15N,摩擦力不计，求自由端所用的拉力为多少？ FF205NF1甲8.如图所示，已知物体做匀速直线运动且物体与地面的摩擦力相等，F1、F2、F3的大小关系为 。乙F2丙F3F1 F2 F39.好能拉动，现用如图所示的滑轮组沿水平方向拉动物体，求：作用在绳端的拉力至少为多少？ F解：答：作用在绳端的拉力至少为120N。10.某人想站在楼下用滑轮组把重为1500N的重物送到楼上，已知绳子能承受的最大拉力为600N，请帮他设计一个适当的滑轮组，画出组装图。解：n应取3根绳子，需要一个动滑轮F11.如图所示，当物体B重10N时，恰好匀速直线下降，求A所受的摩擦力的大小?若用一个水平

15、向左的力拉物体A，使其向左匀速运动，则拉力为多大？解：GTfTTfFBA答：摩擦力为5N，拉力为10N。GFF=?GFF=?F=G/4F=G/512.根据绕线确定F与G的大小关系（不计摩擦、绳重和动滑轮重）FFF=1/2GF=1/3G绳子的绕法：当n为偶数时，绳子的起端（或末端）在定滑轮上；当n为奇数时，绳子的起端（或末端）在动滑轮上。13.根据F与G的大小关系画出绕线14.如图所示，重500N的人站在重 100N的吊篮内使吊篮和他一起匀速上升不计滑轮重及摩擦，求： ( 1 ）人拉绳子的力是多大？ ( 2 ）人对吊篮的压力是多大？分析:1、整体看待，有三段绳子吊起吊篮和人，所以人拉绳子的力是2

16、00N。 2、人站在吊篮上时有200N向上的拉力，自重500N，此时人对吊篮的压力是300N15.如图12所示，物体A 的重力为10N ，滑轮重力为2N，弹簧测力计示数20N，求：（1）物体B的重力。（2）物体A对地面的压力。分析：1、对于滑轮来说，处于静止状态受力平衡，向上的拉力为20N，向下有滑轮自重2N和两段绳子的拉力；所以绳子自由端的拉力为9N，那么B的重力为9N。 2、对于物体A来说，处于静止状态受力平衡，向上有绳子拉力9N和地面支持力，向下有自重10N；所以支持力大小等于1N，力的作用是相互的，A对地面压力为1N。16.用下滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，图中 滑轮是定滑轮， 滑轮